智能手机和电动汽车的发展需要具有更高的容量、更快的充电速度和更高的安全性的电化学储能设备。而开发这些器件的关键是开发更好的电极和电解质材料。在过去几年中,一种新型的有机材料——二维共价有机框架(2D COFs)引起了科研工作者越来越多的关注,并将其作为储能装置(如金属离子电池、金属电池和超级电容器)中的电极和电解质材料进行探索。近日,上海大学李浩源对电化学储能器件中2D COFs的电荷和传质机制进行了综述研究。
本文要点:
1) 2D COF的纳米多孔结构及其可调的功能结构特征促进了电化学储能材料的发展,而电化学储能装置的性能在很大程度上取决于两个基本过程:电荷和物质(离子)传输。并且这两种过程都携带电荷流,但它们具有不同的微观机制。对这些过程的准确理解可以加速电化学储能装置中2D COF的开发进程。然而,2D COF上的电荷和物质传输机制过于复杂。
2) 作者对该领域的最新研究进展进行了综述,并对用于能量存储应用的2D COF中电荷和物质传输的基本因素进行了概述。还讨论了用于能量存储设备的2D COF的应用路径。该综述将为科研工作者对2D COF和电化学储能应用研究指明了方向。
Zhang Hanyin et.al Charge and Mass Transport Mechanisms in Two-Dimensional Covalent Organic Frameworks (2D COFs) for Electrochemical Energy Storage Devices EES 2023
DOI: 10.1039/D2EE02742A
https://doi.org/10.1039/D2EE02742A